Uma haste de aço (diâmetro 30 mm, E = 200 GPa) está dentro de um tubo de cobre (diâmetro externo 100 mm, diâmetro interno 50 mm, E = 120 GPa). Ambos têm 500 mm de comprimento e são comprimidos juntos entre placas rígidas por 300 kN. Encontre a tensão de compressão σr na haste.
Calcule σr (MPa)
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- Placas rígidas: haste e tubo encurtam o mesmo tanto, então ε é o mesmo nos dois.
- ε = P/ΣEA.
- σ = E·ε.
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Dois materiais: em série (um após o outro), cada trecho suporta a mesma força e os alongamentos se somam: δ = P·Σ L/(E·A). Em paralelo (lado a lado entre placas rígidas), as duas partes encurtam o mesmo tanto, de modo que suas deformações são iguais: a parte mais rígida assume a maior fatia, Pi = P·EiAi/ΣEA, e σi = Ei·ε. Uma barra presa entre duas paredes rígidas com uma carga na junção é estaticamente indeterminada: os dois trechos dividem a carga na proporção da sua rigidez k = EA/L.